第三章变压器第一节变压器的结构第二节变压器工作原理学习目标1.熟悉变压器的结构2.掌握变压器的工作原理，重点是电压变换的应用3.了解变压器的参数、绕组的同极性端、中频变压器的工作原理及其应用变压器的用途变压器是一种常见的电气设备，在电力系统和电子线路中应用广泛在电力系统中，若要输送一定的电功率，电压越高，线路电流就越小，从而可减小线路上的损耗和导线的金属用量，这就需要变压器将交流发电机输出的电压升高；在用电时，为了保证用电安全和符合用电设备的电压要求，还要用变压器降低电压变压器还常用来耦合电路、传送信号，并实现阻抗匹配第一节变压器的结构两个绕组的电路是分开的，它们通过铁芯中磁通Φ的耦合而联系起来一、铁芯二、绕组第二节变压器的工作原理改变变比K，就可以改变原、副绕组电流的比值，这就是变压器的电流变换作用五、自耦变压器自耦调压器：如果将自耦变压器的副绕组抽头改滑动触头就构成了自耦调压器六、变压器绕组的同极性端第三节中频变压原理简介本章小结1.变压器主要由原绕组、副绕组及铁芯组成。2.变压器具有变压、变流和变阻功能，其变换公式分别为：U1/U2≈N1/N2=KI1/I2≈N2/N1=1/Kz1=K2z23.变压器的参数是正确使用变压器的依据，主要参数有原绕组的额定电压U1N、副绕组的额定电压U2N、原绕组的额定电流I1N、副绕组的额定电流I2N、额定容量Sn、效率η。4.只有一个绕组的变压器称自耦变压器，自耦变压器的原、副绕组既有磁通的联系，又有电路的连通，其工作原理与普通变压器相似，在X线机设备中有应用。5.变压器不同绕组在同一变化的磁通作用下，其感应电动势的极性相同端称变压器的同极性端。正确连接多个绕组的同极性端，可以用来适应不同的输入电压与满足不同的输出电压要求。6.工作频率在几十至几十千赫兹的变压器称中频变压器，由于中频变压器的绕组匝数和铁芯截面积较小，变压器的体积大为减小，在日常生活中被广泛应用。*变压器的结构：由闭合铁芯和绕在其上的线圈构成绕组(线圈)原绕组(或初级线圈)：接电源的绕组副绕组(或次级线圈)：接负载的绕组电压低的绕组称为低压绕组电压高的绕组称为高压绕组变压器闭合铁芯铁芯是变压器磁通的主要通路，又起支撑绕组的作用，为了提高导磁性能和减小铁芯损耗，变压器的铁芯由彼此绝缘的硅钢片叠成铁芯形状“日”形：壳式变压器，铁芯包围绕组，小容量变压器“口”形：芯式变压器，绕组包围铁芯，大容量变压器环形变压器，其铁芯由低铁损冷轧硅钢带绕，具有损耗小、效率高以及电磁干扰小的特点在相同的参数下，环形变压器铁芯的体积最小变压器的绕组：用绝缘性能良好的漆包线绕制，大型变压器则采用纱包铜线或丝包铜线绕制将原、副绕组绕成若干直径不等的同心圆筒，套入铁芯柱上安装方法：为了提高绕组与铁芯间的绝缘性能，一般将低压绕组安装在里，高压绕组安装在外绝缘要求：绕组与铁芯、绕组与绕组、层与层之间都要有良好的绝缘材料相隔，要求绝缘材料既薄又能承受较高的电压常用的绝缘材料：有电容器纸、聚酯薄膜、黄蜡绸、青壳纸等在X线机设备中，高压变压器副绕组输出几十千伏以上的高压，无论是副绕组对原绕组还是对铁芯等绝缘都有非常高的要求。X线机的高压变压器就采用了油冷方式变压器的冷却：变压器工作时铁芯和绕组都会发热，因此必须考虑冷却问题小容量变压器：采用自然风冷，即依靠空气的自然对流和辐射将热量散发大容量变压器：采用油冷方式，将变压器浸入变压器油内，使其产生的热量通过变压器油传给外壳而散发，变压器油还具有良好的绝缘性能工作原理：是利用电磁感应原理传输电能和信号具有电压变换、电流变换和阻抗变换的能力一、电压变换变压器的空载运行：将变压器原绕组接通电压为u1的交流电源而副绕组不接负载这种运行状态空载电流i0流过原绕组，从而在铁芯中产生交变的磁通Φ由电磁感应定律可推导出交变磁通在原、副绕组中产生感应电动势的大小其中，E1、E2为原、副绕组感应电动势的有效值，f为交流电源的频率，N1、N2为原、副绕组的匝数，φm为交变磁通的最大值(3-1)Φ如果忽略漏磁通和原绕组导线电阻的影响就有U1≈E1，而副绕组开路，即有U2=E2，因此，原、副绕组电压的比值为：式中，K称为变压器的变比(3-2)变压器空载运行时，原、副绕组的电压比近似等于两者的匝数比，即绕组电压与绕组匝数近似成正比由此可见，当电源电压U1一定时，只要改变变比K，就可得到不同的输出电压U2，这就是变压器的电压变换作用若N1N2，即变比K1，则变压器降压若N1N2，即变比K1，则变